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太阳能光伏发电系统原理
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太阳能光伏发电系统原理

  • 分类:行业资讯
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2021-06-23 10:35
  • 访问量:

光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益,是最优质的绿色能源之一,在我国平均日照条件下安装1千瓦光伏发电系统,1年可发出1200度电,可减少煤炭(标准煤)使用量约400千克,减少二氧化碳排放约1吨,根据世界自然基金会(WWF)研究结果:从减少二氧化碳效果而言,安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100平米,目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。

太阳能光伏发电系统原理

光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益,是最优质的绿色能源之一,在我国平均日照条件下安装1千瓦光伏发电系统,1年可发出1200度电,可减少煤炭(标准煤)使用量约400千克,减少二氧化碳排放约1吨,根据世界自然基金会(WWF)研究结果:从减少二氧化碳效果而言,安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100平米,目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。

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PV效应
如果光线照射在太阳能电池上,光线被界面层吸收,有足够能量的光子可以在P型硅和N型硅中激发电子,从而产生电子-空穴对。在界面层附近的电子和空穴复合之前,通过空间电荷的电场作用会相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区移动。通过界面层的电荷分离,P区和N区之间会产生可测试的电压。此时,可以在硅片的两侧添加电极,连接到电压计。对于晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型值是0.5~0.6V。光照在界面层产生的电子-空穴越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,太阳能电池形成的电流越大。


太阳能电池的工作原理。
太阳光照射在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对。在p-n结电场的作用下,空穴从n区流向p区,电子从p区流向n区,接通电路后形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电有两种方式:一种是光热电转换,另一种是光电直接转换。
(1)光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将吸收的热能转转化为工业蒸汽,然后驱动汽轮机发电。前一个过程是光-热转换过程;后一个过程是热-电转换过程,和普通火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率低,成本高,估计投资至少比普通火电站贵5~10倍。
(2)光电直接转换模式是利用光电效应将太阳辐射能直接转换成电能,光电转换的基本装置是太阳能电池。太阳能电池是一种将太阳能直接转化为电能的装置,它是一种半导体光电二极管。当太阳光照射到光电二极管时,光电二极管将太阳能转化为电能,产生电流。当许多电池串联或并联时,它可以成为输出功率相对较大的太阳能电池阵列。太阳能电池是一种前景广阔的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长,只要太阳能存在,太阳能电池就可以一次投资长期使用;与火力发电和核能发电相比,太阳能电池不会造成环境污染。

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